calculando la velocidad máxima de detección del circuito del fototransistor amplificado

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Hice el siguiente circuito de foto-transistor para detectar la luz con las partes exactas que se muestran. Los resistores tienen una tolerancia del 5% de 1/4 vatios. El circuito funciona, pero lo que me gustaría saber es cómo calculo el ancho de banda del circuito como está ahora. Por ancho de banda, me refiero a la velocidad en baudios (bits por segundo).

Por lo que entiendo de internet, los transistores exhiben una capacidad de efecto de molinero y las puertas lógicas experimentan retrasos en la propagación, ¿es tan simple como multiplicar la capacidad total de molinero por la resistencia total de todas las resistencias y luego agregar el retraso de propagación de la puerta nand? o me estoy perdiendo algo?

VCC aquí se alimenta a + 5VDC desde una fuente de alimentación regulada.

Y si mi teoría es correcta, ¿podría convertir la resistencia de base de 2,2 K a 100 ohmios de forma segura y obtener una mejor velocidad sin sobrecalentamiento? La razón por la que quiero la resistencia en primer lugar es porque en el proyecto real, el fototransistor se enchufará manualmente una vez que se complete el resto del circuito y si algún error conecta un pin a VCC y no al pin de tierra , entonces la resistencia de base se conectará a VCC, lo que para mí es mejor que una conexión directa desde la base a VCC.

Lo siento, pero las personas con las que trabajo son novatos.

    
pregunta Mike

1 respuesta

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Para amplificadores de transimpedancia (TIA) donde la ganancia de bucle abierto es lo suficientemente grande, el ancho de banda de bucle cerrado normalmente viene dado por

$$ f_c \ approx \ frac {1} {2 \ pi \ cdot R_ {FB} C_ {FB}} $$

En su caso, \ $ C_ {FB} \ $ es de hecho la capacitancia de Miller de Q1. \ $ R_ {FB} \ $ es la resistencia de retroalimentación \ $ 470k \ Omega \ $. De acuerdo con la hoja de datos, el 2N3904 tiene una capacidad de base colectora de aproximadamente \ $ 4pF \ $, lo que lleva a un \ $ BW \ aproximadamente 85MHz \ $.

La entrada del TIA (la base de Q1) se mantiene constante. La corriente a través de T1 es amplificada por el TIA y convertida en el voltaje de salida. Al disminuir la resistencia \ $ 2.2k \ Omega \ $, es probable que no mejore mucho la velocidad. Si decide colocar el fototransistor entre \ $ V_ {CC} \ $ y la entrada en lugar de tierra, debo advertirle que probablemente no obtendrá ninguna salida. Usted invertirá la dirección de la fotocorriente detectada, y esto hará que la tensión de salida del TIA oscile en la dirección incorrecta.

También puede observar que el fotodetector tiene un ancho de banda asociado por sí mismo. El PT334-6C tiene un tiempo de subida y caída \ $ t_r = t_f \ approx 15 \ mu s \ $, que es aproximadamente igual a \ $ BW \ approx \ frac {0,35} {t_r} \ approx 15kHz \ $. Por lo tanto, es posible que el fototransistor sea el factor más limitante para la velocidad en su circuito.

    
respondido por el Sven B

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